专利名称：单运算放大器的磁通门传感器激励电路的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种激励电路，特别涉及单运算放大器的磁通门传感器激励电路。
背景技术：
剩磁误差是磁传感器受到较强磁场干扰后，因磁性材料的剩磁变化产生的附加误差。与其他磁传感器相比，磁通门传感器的剩磁误差较小，但在高要求场合必须进一步降低剩磁误差。提高激励电流可以有效降低磁通门传感器的剩磁误差，但也造成了功耗大的问题。
文献l"Pulse Excitation of Micro-Fluxgate Sensors, IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS, VOL. 37,NO. 4， JULY 2001 1988-2000"公开了一种采用窄脉冲激励方法，可以在功耗不大的情况下获得足够的激励电流幅值，从而有效降剩磁误差，但该方法在相同条件下使磁通门的灵敏度降低，且输出信号中高次谐波较多，给信号提取带来困难。
参照图2，文献2 "Switching-mode fluxgate， TRANSDUCERS '03. 12th International Conference onSolid-State Sensors, Actuators and Microsystems, 2003, Vol. 2, ppl283 - 1286，，禾卩文献3 "Excitationefficiency of fluxgate sensors, Sensors and Actuators A 129, 2006, pp75—79."公开了一禾中激励端调谐的方法减小磁通门剩磁误差。其激励信号是用开关电路产生的方波信号，在信号输出端1和磁通门3的激励输入端2之间串联一个调谐电容Cr。利用磁通门激励线圈电感在铁芯饱和后减小的特性，通过调节串联电容Cr使其与铁芯饱和后的磁通门激励线圈谐振，获得一种在峰值处带有窄脉冲的正弦波激励电流信号。该方法经适当的调谐后，在经历磁场强度为5mT的冲击后，剩磁可误差达到lnT，消耗功率为50mW。这种方法必须仔细调节串联电容的数值使其在激励频率处与激励线圈电感产生谐振。当环境温度发生变化时，并联电容数值的变化和激励线圈电感的变化有可能偏离或破坏这种谐振状态。在谐振状态，激励电流的峰值(即尖脉冲的峰值)和激励电流的有效值调节很不方便。发明内容
为了克服现有技术谐振调节困难的不足，本发明提供一种单运算放大器的磁通门传感器激励电路，采用电子线路分别对方波信号进行积分和微分获得三角波和尖脉冲信号，再将他们相加获得一种在峰值处带有尖脉冲的三角波电压信号作为磁通门的激励信号。它的输出波形是靠电路功能保证的，不用调节谐振，因而受温度影响小，且能方便调节激励电流峰值与有效值。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 一种单运算放大器的磁通门传感器激励电路，其特点是电阻R9的一端与输入的方波信号端相连接，另一端与运算放大器A4的反相端连接，电容C3的一端与运算放大器A4的反相端连接，另一端与运算放大器A4的输出端连
接，组成积分部分电路，电容C4的一端与输入的方波信号端相连接，另一端与运算放大器 A4的同相端连接，电阻Ru)的一端与运算放大器A4的同相端连接，另一端接地，组成微分部 分电路，运算放大器A4的输出端与磁通门的输入端之间连接电容Cp。
本发明的有益效果是由于采用积分、微分和相加的方法产生在三角波峰值处带有尖脉 冲的信号作为磁通门的激励信号。它的输出波形是靠电路功能保证的，不用调节谐振，因 而受温度影响小，且能方便调节激励电流峰值与有效值。本发明在经历磁场强度为10mT的 冲击后，剩磁可误差达到0.5nT，消耗功率为42mW。与背景技术对比，本发明在不进行调谐 的情况下，干扰磁场增大了一倍，剩磁误差减小了一半，功耗降低了8mW。
以下结合附图和具体实施方式
对本发明作详细说明。
图1是单运算放大器的磁通门传感器激励电路的电路图。 图2是背景技术的电路图。
图中，l-方波信号，2-磁通门激励输入端，3-磁通门，4-激励电路输出端。
具体实施方式
参照图1。 (1)电阻R9的一端与输入的方波信号1端相连接，另一端与运算放大器A4 的反相端连接，电容C3的一端与运算放大器A4的反相端连接，另一端与运算放大器A4的输
出端连接，组成积分部分电路；
(2) 电容C4的一端与输入的方波信号1端相连接，另一端与运算放大器A4的同相端连 接，电阻Rn)的一端与运算放大器A4的同相端连接，另一端接地，组成微分部分电路；
(3) 运算放大器A4具有功率驱动能力，可不失真地输出本实施例电路产生的激励电压 和激励电流；
(4) 电阻R9和电容C3的数值由磁通门的激励频率，所需激励电压三角波部分的峰峰值 和输入方波的峰峰值确定。所需激励电压三角波部分的峰峰值Vp-p与电阻R9、电容C3、激 励频率f和输入方波的峰峰值E之间的关系为
<formula>formula see original document page 4</formula>
当激励频率为3kHz，输入方波的峰峰值为5V，所需激励电压三角波部分的峰峰值Vp-p为 1.25V时，电阻R9为10kQ、电容C3为33nF;电阻R9、电容C3的数值也可以是满足上述关 系的其他组合；
(5) 激励频率f由所使用的磁通门的要求确定，激励电压三角波部分的峰峰值Vp-p大于使磁通门铁芯饱和的最小激励电压峰峰值，本实施例中激励频率f为3kHz，激励电压三角 波部分的峰峰值Vp-p为1.25V;
(6) 积分时间常数T3 (电阻R9和电容C3的乘积)大于微分时间常数14 (电阻Ru)和
电容C4的乘积)；根据对尖脉冲的宽度和幅度要求，13是14的2至200倍；本实施例中，电 阻R9为10kQ、电容C3为33nF时，Rw为25kQ、电容C4为510pF;
(7) 在运算放大器A4的输出端4与磁通门3的输入端2之间连接电容Cp，其数值大于 10uF，本实施例中取电容Cp的值为100uF。
本实施例采用积分、微分和相加的方法产生在三角波峰值处带有尖脉冲的信号作为磁 通门的激励信号。与背景技术对比，本发明在不进行调谐的情况下，干扰磁场增大了一倍， 剩磁误差减小了一半，功耗降低了8mW。
权利要求1、一种单运算放大器的磁通门传感器激励电路，其特征在于电阻R9的一端与输入的方波信号端相连接，另一端与运算放大器A4的反相端连接，电容C3的一端与运算放大器A4的反相端连接，另一端与运算放大器A4的输出端连接，组成积分部分电路，电容C4的一端与输入的方波信号端相连接，另一端与运算放大器A4的同相端连接，电阻R10的一端与运算放大器A4的同相端连接，另一端接地，组成微分部分电路，运算放大器A4的输出端与磁通门的输入端之间连接电容Cp。
专利摘要本实用新型公开了一种单运算放大器的磁通门传感器激励电路，其特点是电阻R<sub>9</sub>的一端与输入的方波信号端相连接，另一端与运算放大器A<sub>4</sub>的反相端连接，电容C<sub>3</sub>的一端与运算放大器A<sub>4</sub>的反相端连接，另一端与运算放大器A<sub>4</sub>的输出端连接，组成积分部分电路，电容C<sub>4</sub>的一端与输入的方波信号端相连接，另一端与运算放大器A<sub>4</sub>的同相端连接，电阻R<sub>10</sub>的一端与运算放大器A<sub>4</sub>的同相端连接，另一端接地，组成微分部分电路。该电路可以用于产生磁通门传感器的激励信号，在低功耗条件下降低磁通门的剩磁误差，且不需要激励电路工作在调谐状态。本实用新型的有益效果是，在经历磁场强度为10mT的冲击后，剩磁误差可达到0.5nT，消耗功率为42mW。
文档编号H03K5/00GK201435719SQ200920033870
公开日2010年3月31日 申请日期2009年7月10日 优先权日2009年7月10日
发明者刘诗斌, 崔智军 申请人:西北工业大学